作者：梁斌 何江斌
出版社：中国铁道出版社
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交通工程测量试读：
前言
FOREWORD
本书依据“三阶递进”培养“准测量工程师”的课题研究与实践，基于现场测量岗位设置，以职业标准中包括的素养、知识、技能要求为依据，将现场测量人员的不同层次岗位要求纳入“三阶递进”各阶段的教学环节。本教材与《工程测量基础》（978-7-113-21116-5）配套使用，为学生提供未来可能从事的与测量等职业有关的知识、技能和职业素养，既有反复练习，又有提高训练；既有基础技能练习，又有专业技能训练，最终实现测量技能的阶梯式提升，有利于高职学生岗位职业能力的逐步形成。
本书理论方面坚持“适用”原则，基本概念和理论力求简明扼要；实践方面坚持“实用”原则，内容设置和安排注重学生职业能力的培养。
本书共有7章内容，主要阐述了施工测量基本工作、线路中线测量、线路断面测量、桥隧工程测量、高速铁路测量、交通工程综合测量等内容，同时文中根据需要配有相应的技能训练，章节后附有对应的小结和思考题、测试题，学生可通过相应的训练，进一步增强对所学知识的掌握和应用。
本书由柳州铁道职业技术学院梁斌、何江斌任主编；柳州铁道职业技术学院刘祖军、陈琰和广东铁路职业技术学院郭咏辉任副主编，中铁建港航局集团教授级高工、博士刘吉福任主审。参与本书编写的有：柳州铁道职业技术学院罗荣海、陈国升、罗斯琪、沈杰、陈德绍、郭程方、潘家诚，广东交通职业技术学院张向东，广州南方测绘集团公司朱茂栋、高国建，中铁二十五局四公司罗亮江，中铁二十五局六公司孙焰，南宁铁路局玉林工务段彭龙，广西沿海铁路公司蒋航等。编写分工如下：郭咏辉、梁斌负责绪论的编写，陈琰、罗斯琪、梁斌负责第1章的编写，刘祖军、陈国升、郭程方负责第2章的编写，罗荣海、陈德绍、张向东负责第3章的编写，高国建、刘祖军、潘家诚负责第4章的编写，何江斌、刘祖军、沈杰负责第5章的编写，朱茂栋、陈琰、郭咏辉负责第6章的编写，罗亮江、蒋航、彭龙协助第4、5、6章的编写。
本书编写过程中参考了大量的文献资料，在此谨向所有文献资料的作者表示衷心的感谢和敬意！
由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请广大读者批评指正。
编者2016年6月绪论
交通工程测量贯穿于铁路、公路等交通工程整个勘测设计、施工过程。从施工场地的平整到交通工程导线、水准联测、路基线路中边线放样、轨道或路面以及桥隧等构筑物的轴线定位，具体工程结构部位包括分项、分部、单位工程的安装与施工等都要进行定位测量。从事交通工程勘测与施工的测量技术人员，必须掌握线路以及桥隧等专业工程的测量基本知识、技能和方法。
本章主要介绍交通工程基建程序、工程测量在交通工程建设中的基本应用。0.1交通工程建设程序
基本建设程序（简称基建程序），是指基本建设项目全过程中各项工作必须遵循的先后顺序，主要指建设项目从设想、选择、评估、决策、设计、施工到竣工验收、投入生产整个过程中应遵循的内在规律和组织制度等。这个顺序不是任意安排的，而是由基本建设进程，即固定资产和生产能力的建造和形成过程的规律所决定。从基本建设的客观规律、工程特点、协作关系、工作内容来看，在多层次、多交叉、多关系、多要求的时间和空间里组织好建设，必须使项目建设中各阶段和各环节的工作相互衔接。步骤的顺序不能任意颠倒，但可以合理交叉。
在我国，按照基本建设的技术经济特点及其规律性，规定基本建设程序主要包括以下阶段和内容：
1.项目建议书阶段（包括立项评估）
对建设项目的必要性和可行性进行初步研究，提出拟建项目的轮廓设想。项目建议书是由投资者（目前一般是项目主管部门或企、事业单位）对准备建设项目提出的大体轮廓性设想和建议。主要确定拟建项目必要性和是否具备建设条件及拟建规模等，为进一步研究论证工作提供依据。1984年起国家明确规定所有国内建设项目都要经过项目建议书这一阶段，并规定了具体内容要求。
2.可行性研究阶段（包括可行性研究报告评估）
根据项目建议书的批复开展可行性研究和编制设计任务书。对项目在技术上、经济上和财务上进行全面论证、优化和推荐最佳方案，与这—阶段相联系的工作还有由工程咨询公司对可行性研究报告进行评估。具体论证和评价项目在技术和经济上是否可行，并对不同方案进行分析比较；可行性研究报告作为设计任务书（也称计划任务书）的附件。设计任务书对是否上这个项目，采取什么方案，选择什么建设地点，做出决策。
3.设计阶段
根据项目可行性研究报告的批复，项目进入设计阶段。由于勘察工作是为设计提供基础数据和资料，这一阶段也可称为勘察设计阶段。这是项目决策后进入建设实施的主要阶段，从技术和经济上对拟建工程做出详尽规划。大中型项目一般采用两段设计，即初步设计与施工图设计。技术复杂的项目，可增加技术设计，按三个阶段进行。
以上设计文件和资料是国家安排建设计划和项目组织施工的主要依据。
4.准备阶段
项目开工准备阶段的工作较多，主要工作包括申请列入固定资产投资计划及开展各项施工准备工作。
可行性研究和初步设计，送计划部门，经过综合平衡，列入年度基本建设计划。这一阶段的工作质量，对保证项目顺利建设具有决定性作用。这一阶段工作就绪，即可编制开工报告，申请正式开工。
进行建设准备。包括征地拆迁、搞好“三通一平”（通水、通电、通路、平整土地），落实施工力量，组织物资订货和供应，以及其他各项准备工作。
5.建设实施阶段
组织施工。准备工作就绪后，提出开工报告，经过批准，即开工兴建；遵循施工程序，按照设计要求和施工技术验收规范，进行施工安装。
生产准备。生产性建设项目开始施工后，及时组织专门力量，有计划有步骤地开展生产准备工作。
6.验收投产阶段
这一阶段是项目建设实施全过程的最后—个阶段，是考核项目建设成果，检验设计和施工质量的重要环节，也是建设项目能否由建设阶段顺利转入生产或使用阶段的重要阶段。
按照规定的标准和程序，对竣工工程进行验收，编制竣工验收报告和竣工决算，并办理固定资产交付生产使用的手续。小型建设项目，建设程序可以简化。
7.项目后评价阶段
项目完工后对整个项目的造价、工期、质量、安全等指标进行分析评价或与类似项目进行对比。在竣工验收若干年后，规定要进行后评价工作，并正式列为基本建设的程序之一。这主要是为了总结项目建设成功和失败的经验教训，供以后项目决策借鉴。
在我国，按照基本建设主管部门的规定，进行基本建设，必须严格执行程序。遵循基本建设程序，先规划研究，后设计施工，有利于加强宏观经济计划管理，保持建设规模和国力相适应；还有利于保证项目决策正确，又快又好又省的完成建设任务，提高基本建设的投资效果。我国有关部门先后制定和颁布了有关按基本建设办事的一系列管理制度，把认真按照基本建设程序办事作为加强基本建设管理意向的重要内容。0.2交通工程建设各阶段的测量工作
交通工程建设过程基本上可以分为三个阶段，即规划设计阶段、施工阶段与经营管理阶段。现将各个阶段的测量工作概述如下：（1）工程建设规划设计阶段的测量工作。每项工程建设都必须根据政策方针、按照自然条件和预期目的，进行规划设计。在这个阶段中的测量工作，主要是提供各种比例尺的地形图与地形数字资料，另外还要为工程地质勘探，水文地质勘探以及水文调查等进行测量。对重要的工程或在地质不良的地区进行监测，同时还要对地层的稳定性进行观测。（2）工程建设施工阶段的测量工作。每项工程建设的设计，经过讨论、审查和批准之后，即进入施工阶段。这个阶段的测量工作主要是施工放样和设备安装测量，即把图纸上设计好的各种建筑物按其设计的三维坐标测设到实地上去，并把设备安装到设计的位置上去。这时，首先要将所设计的工程建筑物，按照施工的要求在现场标定出来（即为定线放样），作为实地修建的依据。为此，要根据工地的地形、工程的性质以及施工的组织与计划等，建立不同形式的施工控制网，作为施工放样与设备安装的基础。然后再按照施工的需要进行点位的放样，采用各种不同的放样方法，将图纸上所设计的内容转移到实地。所以这一部分就包括了施工控制网的建立和定线放样的工作两大部分。此外，有时还要进行一些竣工测量与变形测量。（3）工程建设经营管理阶段的测量工作。为了监视建筑物的安全与稳定的情况，验证设计是否合理、正确，需要定期对位移、沉陷、倾斜以及摆动等进行观测。在工程建筑物运营期间，工程监理检查工程质量状况、鉴定质量责任问题和监视其安全都需要一定的数据依据，此依据的出具仍需要精准的测量数据。对于某些重要的建筑物或结构物在建设中和建成以后都需要进行变形观测，以保证建筑物的安全。
职业贴士
交通工程测量是交通工程施工中一项非常重要的工作，在交通工程工程建设各个阶段都要进行测量工作，贯穿于建设工作的始终，但各个阶段的测量的精度要求是不一样的。0.3交通工程测量的特点和作用
交通工程测量的特点主要体现在：（1）测量的结果应体现设计的意图，满足施工的需要，并达到工程质量的要求。（2）测量贯穿于施工全过程，因此测量工作应配合施工进度要求。（3）施工现场工种多样，交通烦琐，大量的填挖使现场地面变动较大，故对测量标志的埋设、保护与检查提出严格要求，保证点位有损坏及丢失时能及时恢复。
测量工作在交通工程建设中起着重要的作用，主要体现在：（1）在工程设计中提供图纸资料、明确占地范围、了解周边工程、了解占地范围内有无城市地下管线、是否对勘察和机械设施造成影响，如果没有工程测量带来的各种比例尺地形图及管线探测图，工程设计就成了空谈。（2）在交通工程施工过程中，工程的第一步就是线路中线、桥梁轴线、构造物的实地定位放样。根据建筑物的用途、工艺流程或对于同一建筑物的各个不同部分，其精度要求是不一样的，而且往往相差非常特殊，此时应正确制定工程建筑物定位的精度要求，如果定得过宽，就可能造成质量事故，反之定得过严，则给放样工作带来不少困难，从而增加放样的工作量，延长放样时间，也就无法满足现代化高速度施工的需要。（3）确定建筑物放样的精度，建筑物竣工时的定位误差是由施工误差和测量放样误差所引起的。由于各种建筑物或同一建筑物不同的建筑部分，对放样精度的要求是不同的，因此应考虑到施工现场条件与施工工序和方法，分析这些建筑物是否必须直接从控制点进行放样，对于某些建筑元素，虽然它们之间相对位置精度要求很高，但在放样时，可以利用它们之间的几何联系直接进行。
职业贴士
交通工程建设中，各阶段的测量工作均是工程建设的关键节点，甚至是工程建设成败的关键。测量工作出现的错误或者测量精度达不到要求，都会对工程建设产生影响，如有些引起重新测量影响了施工进度，有些造成工程永久缺陷，有些则会造成工程返工等。比如在曲线桥梁的墩位放样中，就要充分理解设计图，特别注意预偏距设计的问题。小结
本章主要介绍了交通工程基本建设程序以及工程测量在交通工程建设中的基本应用。学习本章应掌握以下知识点。（1）交通工程的基本建设程序。（2）交通工程各个建设阶段的测量工作。（3）交通工程测量工作特点和作用。思考题
1.我国交通工程的基本建设程序是如何规定的？
2.简述交通工程各个建设阶段的测量工作。
3.交通工程建设的测量工作有何特点和作用？第1章施工测量的基本工作
施工测量的主要任务，就是根据建筑物、构筑物施工设计图的要求，通过施工测量的定位、放线和检查，将其平面位置和高程标定到施工需要的作业面上，以指导施工。而一些高大或特殊的建筑物，还要进行变形观测，以便及时发现和处理相关问题，确保施工过程以及建筑物使用的安全。
施工测量遵循“由整体到局部，先控制后碎部”的原则，首先建立施工控制网，测设建筑物或构筑物的主轴线，然后根据主轴线进行建筑物或构筑物细部放样工作。
施工测量的实质是点位测设，测设的基本工作是定位三要素，即距离、角度和高程的放样。1.1测量前识图计算1.1.1 测量前的识图
铁路、公路等交通工程测量前都要先进行识图、审图，理解设计意图才能准确测量放样。下面以路基与桥涵工程为例简单说明。
1.路基工程测量识图
路基工程测量前，首先看路基纵断面图，弄清楚纵坡坡度及变坡点的里程，变坡点高程。然后，可根据竖曲线的公式，计算任意里程的路肩设计高程，并复核给定里程点的设计高程是否与计算相符合。
路基横断面图，是路基工程施工最常用的施工图。进行路基填挖施工桩测量前，一定要看清楚路基横断面图的路基顶面宽度、设计高程、路拱坡度、路基边坡坡度、边坡高度以及高边坡分级填挖的台阶高程及宽度。对于有排水沟、其他防护及附属工程时，要结合附属及防护工程的设计详图，明确各部位的详细尺寸，才能进行路基横断面的填挖总宽度计算。然后按设计的线路平面曲线要素，计算各放样点的坐标或距离和角度，根据坐标或距离和角度才能进行路基测量。
2.桥涵工程测量识图
桥梁工程测量前，首先看桥梁施工图的设计说明，尤其是一些特殊的尺寸或要求。然后根据桥梁的立面图、桥面纵坡度等，计算并复核桥梁桥面高程、基底高程（或桩底高程）、桩基长度等是否存在矛盾。
根据桥梁台前、台尾里程以及梁长、伸缩缝宽度等，复核各墩台中心的里程、伸缩缝中心里程与墩台中心里程的关系。再根据平面布置图，计算并复核各桩基中心与线路中心间的关系，计算墩台纵、横中心线与桩基中心及基础边线的关系。通过坐标正、反算，计算坐标或尺寸及角度。只有把这些相互的关系都算清楚，才能进行桥梁工程的放样。
涵洞工程测量前，先要计算流水面高程与涵顶高程的关系，确定涵洞基底高程的正确性，再计算涵洞纵、横轴线与涵洞基坑开挖线间的距离及角度关系。1.1.2 测量的基本计算
1.坐标反算
已知A点的坐标（X ，Y ）、B点的坐标（X ，Y ），计算直AABB线A、B的长度和方位角。按式（1.1）和式（1.2）进行计算：
计算α 时往往得到的是象限角的数值，必须参照表1.1和表1.2，AB先根据ΔX 、ΔY 的正、负号，确定直线AB所在的象限，再将象ABAB限角化为坐标方位角。
表1.1 象限角与方位角关系表
表1.2 坐标增量符号与象限的关系
2.坐标正算
已知A点的坐标（X ，Y ）、AB的长度D 和方位角α ，计AAABAB算B点的坐标（X ，Y ），采用式（1-3）进行计算：BB【例1.1】 某桥墩桩基及承台布置见图1.1，已知该墩纵、横轴线的交点B坐标为（3464.120，4213.254），前进方向方位角α=163°25′12″，各桩基中心至轴线距离如图1.1所示，计算各桩基中心的坐标（本例单位为m）。【解】 利用坐标正算公式（1.3）进行计算：
1 # 桩中心坐标：
X =3464.120+4.0cos（163°25′12″-90°）+1.7cos（163°25′12″1+180°）=3465.152
Y =4213.254+4.0sin（163°25′12″-90°）+1.7sin（163°25′12″1+180°）=4217.078
2 # 桩中心坐标：
X =3464.120+4.0cos（163°25′12″+90°）+1.7cos（163°25′12″2+180°）=3463.088
Y =4213.254+4.0sin（163°25′12″+90°）+1.7sin（163°25′12″2+180°）=4209.430
3 # 桩中心坐标：
X =3464.120+4.0cos（163°25′12″-90°）+1.37cos163°25′12″=3465.367
Y =4213.254+4.0sin（163°25′12″-90°）+1.37sin163°25′12″=4217.097
4 # 桩中心坐标：
X =3464.120+4.0cos（163°25′12″4+90°）+1.7cos163°25′12″=3462.870
Y =4213.254+4.0sin（163°25′12″4+90°）+1.7sin163°25′12″=4209.411
图1.1 桩基承台布置图
职业贴士
根据线路平面设计的曲线要素计算各放样坐标，是测量前必须进行的工作。目前，全站仪使用非常广泛，计算好坐标后，用全站仪进行施工放样就非常方便。1.2测设已知水平距离
水平距离测设最基本的方法是钢尺量距法，但测设较长的水平距离时，一般采用光电测距仪（全站仪）进行测设。1.2.1 钢尺测设
1.直接测设法
直接测设法，用于小于尺长的短距离测设。测量距离是测定A、B两点的实长D，其计算公式如下：
D=L+ΔL+ΔL +ΔL （1.4）th
式中 L——测量值；
ΔL——尺长改正数；
ΔL ——温度改正数；t
ΔL ——倾斜改正数。h
其中，式（1.4）中ΔL、ΔL 和ΔL 的计算方法见配套《工程测th量基础》中的3.1.4节。
距离测设的程序与测量距离的过程相反，已知距离D，起点A，方向AC，反求尺面测设值L，沿方向AC定点B，使AB=D，如图1.2所示。
为此，从A沿AC方向以D值先放出概略位置B′，并测定温度t和AB′间高差h。然后根据尺长方程提供的数据和t、h计算改正数，并将式（1.4）移项，反求L，最后以L定出B点的最终位置。
图1.2 距离测设【例1.2】 如图1.2所示，设D=24.000m，初测B点后，测得t=26℃，h=1.586m，已知30m的尺长方程为：D=30m-0.004m+1.2×10 -5 （t-20）×30m，则L计算如下：【解】 ΔL=-（0.004/30×24）=-0.0032（m）
ΔL =1.2×10 -5 ×（26-20）×24=0.0017（m）t
ΔL =-h 2 /（2D）=-1.586 2 /（2×24）=-0.0524（m）h
则 L=D-ΔL-ΔL -ΔL =24.000-（-0.0032）-0.0017-（-0.0524）th=24.0539m≈24.054（m）
职业贴士
按直接测设法进行距离测设的方法是较精密的方法。在测距精度要求不高的情况下，一般只需进行倾斜改正，而尺长改正与温度改正可不用考虑。
2.归化测设法
这种方法主要用于较长距离的测设。如图1.3所示，先从已知点A沿给定的AC方向，以已知水平距离D放出概略位置B′。然后用精密量距方法往返丈量AB′距离得D′，B′点的修正值ΔD=D-D′。最后根据ΔD定出B点的位置。ΔD为“+”，向延长线方向量取；当ΔD为“-”，向起点方向量取。由于ΔD较小，量取ΔD时可忽略改正数。
图1.3 归化测设法
职业贴士
归化改正法在进行长距离测设时，由于钢尺的长度有限，往往要进行多次量距累积，工作效率低，误差大，在这种情况下，采用光电测距仪（全站仪）进行测设，就可以避免误差积累。1.2.2 全站仪测设
1.趋近法
全站仪趋近法测设已知水平距离，测设过程与用钢尺归化测设法类似。
如图1.4所示，已知起点A，方向AC，要求在AC方向上定出B点，使AB的实际距离为D。
采用全站仪测设过程如下：（1）在A点安置全站仪，棱镜在已知方向上前后移动，采用测距仪大略测出目标点B′，并在该点打木桩，画点。（2）在B′点上架设棱镜，测出AB′两点间的水平距离D′，则B′距目标点B的距离ΔD=D-D′。（3）根据ΔD的值，前后移动棱镜（ΔD为“+”时，棱镜后移，当ΔD为“-”时，棱镜前移），改正至B点，并用木桩标定其点位。（4）实测AB距离，其不符值应在限差之内，否则应再次进行改正，直至满足限差为止。
图1.4 趋近法
2.跟踪法
本方法需采用具有自动跟踪功能的全站仪进行测设，如图1.4所示。安置全站仪于A点，将反光镜安置于B点附近，打开全站仪自动跟踪功能，进行跟踪测量，并根据所显示的平距移动反光镜，当平距等于已知距离时，停止跟踪，打下木桩，在木桩上沿AC方向画一条直线，再进行踪键测量，并在直线上移动反光镜，这时测距仪上会不断显示距离变化的数字，直至显示D长度时，反光镜停止移动，将棱镜基座中心投到木桩上，便得到所测设的另一端点B。
职业贴士
全站仪进行距离测设时，在测距为1km的长度上，温度变化1℃所产生的测距误差为0.95mm，气压变化100Pa所产生的测距误差为0.30mm。因此测量之前要测记温度及气压，并输入仪器内进行气象改正。当进行精确距离放样时，在测站和反身棱镜处应分别测记温度及气压，温度精确至0.2℃，气压精确至50Pa，取两端平均值进行气象改正。
技能训练 1
每小组测设一段距离，距离测设的相对误差不大于1/5000。
一、实训目的（1）练习水平距离测设方法。（2）掌握钢尺在测设工作中的操作步骤。
二、实训安排（1）时数：课内1学时；每小组2～4人。（2）仪器：钢尺、木桩、小钉、花杆、记录本、测伞。（3）场地：平整场地。
三、实训方法与步骤（1）设在地上测设一段水平距离AB，使其等于设计长度D，从A点起沿地面指定方向AB，量一段距离等于D，打下10mm×10mm的木桩，桩上钉一小钉以标志B′点。（2）用钢尺精密测定AB′的距离，加尺长温度及高差改正后，得AB′的水平距离为D′，根据设计长度D，求得B′点改正数ΔD=D′-D。（3）根据ΔD值为正或为负，而将B′点在AB方向向内或向外改动ΔD，定出B点，则AB为所设的水平距离。（4）再检测AB的距离，其与设计值的相对误差不大于1/5000。
四、实训报告
实训名称：水平距离测设
实训日期： 专业： 班级： 姓名：
实训记录
水平距离测设检查记录手簿1.3测设已知水平角
水平角测设是测量中最基础的工作之一，目前测量技术发展突飞猛进，出现了一批先进的测量仪器，比如高精度全站仪。全站仪的精度等级主要用测角精度来确定，因为在高精度控制测量中，测量误差的主要来源是测角误差。1.3.1 直接测设法
该方法测设已知水平角的一般方法。测设已知角度时，只给出一个方向，按已知角值，在地面上测定另一方向。
如图1.5所示，OA为已知方向，要在O点测设α角。为此，在O点安置经纬仪，以盘左照准A点，读取水平度盘读数。转动照准部，使水平度盘读数增加α值，在此视线方向上定出B′。为了消除仪器误差的影响，再以盘右位置重复上述操作，得出视线方向上的B″。取B′B″边线的中点得B （称正倒镜分中），则∠AOB 即为所测设的角度。11
图1.5 直接测设已知角度
职业贴士
测角时采用正倒镜分中，可以有效消除视准轴误差（也就是通常说的2C互差）、横轴误差等仪器误差。1.3.2 精密测设法
精密测设α角，先按上述直接测设法定出∠AOB ，再经多测回1测量后，得出∠AOB 的精确角值为α′，如图1.6所示，计算所测角与1给定的角值之差Δα=α-α′。为了精确设置α角，过B 作OB 的垂线，11沿垂线往内或往外量取B B得B点（Δα为正时朝外，Δα为负时朝1内），∠AOB即为精确测设的α角度。
B B按式（1.5）计算：1
式中 ρ=206265″，即一个弧度的角，以秒计。【例1.3】 如图1.6所示，已知OB =100.00m，欲测设角度值1α=40°，按直接测设法得∠AOB ，又经多测回测得角度∠AOB 值α11′=39°59′20″，试计算精确测设法的修正值B B。1
图1.6 精确测设已知角度【解】 Δα=α-α′=40°-39°59′20″=40″
B B=100×40/206265≈0.0194m≈19（mm）1
因此，该角度精确测设法的修正值B B为向外19mm。1
技能训练 2
每小组测设一个角度。角度测设的限差（DJ ）不大于±40″。6
一、实训目的（1）练习水平角度的测设方法。（2）掌握全站仪在测设工作中的操作步骤。
二、实训安排（1）时数：课内2学时；每小组2～4人。（2）仪器：全站仪、钢尺、木桩、小钉、花杆、记录本、测伞。（3）场地：平整场地。
三、实训方法与步骤（1）设地上有O、A两点，拟测设∠AOB=β，安置全站仪于O点，在盘左水平度盘读数0°0′0″，照准A点。（2）置测微尺读β的分秒数，转动照准部，使度盘准确度β值，在视线方向定出B′点。（3）用测回法检测∠AOB′，测两个测回，设得平均角值为β，比设计值小ΔB″，超过了容许误差。（4）将ΔB″代入公式计算支距改正数δ。（5）从B″起，在OB′的垂直方向上根据改正数δ值为正或为负向外（或内）量取δmm，定出B点，则∠AOB即为所设的水平角β。（6）再检测∠AOB，其值与设计值之差不应超过容许误差。
四、实训报告
实训名称：水平角度测设
实训日期： 专业： 班级： 姓名：
实训记录
水平角度测设检查记录手簿1.4测设已知高程1.4.1 地面上已知高程的测设
在进行施工测量时，经常要在地面上和空间中设置一些给定高程的点。如图1.7所示，设B为待测点，其设计高程为H ，A为水准B点，已知其高程为H 。为了将设计高程H 测定于B，安置水准仪于ABA、B之间，先在A点立尺，读得后视读数为a，然后在B点立尺。为了使B点的高程等于设计高程HB，升高或降低B点上所立之尺，使前视尺之读数等于b。b可按式（1.6）计算：
b=H +a-H （1.6）AB
图1.7 高程测设示意图
所测出的高程通常用木桩固定下来，或将设计高程标志在墙上。即当前尺读数等于b时，沿尺底在桩测或墙上画线。当高程测设的精度要求较高时，可在木桩的顶面旋入螺钉作为测标，拧入或退出螺钉，可使测标顶端达到所要求的高程。【例1.4】 如图1.7所示，某建筑物的室内地坪设计高程为45.000m，附近有一水准点BM ，其高程为H =44.680m。a的读数AA为1.568m。现在要求把该建筑物的室内地坪高程测设到木桩B上，当水准尺立于B处木桩上，b的读数为多少时，尺底对应的位置正好是地坪设计高程？【解】 b=H +a-H =44.68+1.568-45.000=1.248（m）AB
测设时，将尺立于B点，并上、下移动水准尺使前视读数b为1.248m时，沿尺底画线，该线对应的高程即为室内地坪设计高程。1.4.2 高程传递
1.水准测量法传递高程
当开挖较深的基槽或将高程引测到建筑物的上部，可用水准测量法传递高程。
图1.8是向低处传递高程的情形。做法是：在坑边架设一吊杆，从杆顶向下挂一根钢尺（钢尺0点在下），在钢尺下端吊一重锤，重锤的重量应与检定钢尺时所用的拉力相同。为了将地面水准点A的高程H 传递到坑内的临时水准点B上，在地面水准点和基坑之间安置
A水准仪，先在A点立尺，测出后视读数a，然后前视钢尺，测出前视读数b。接着将仪器搬到坑内，测出钢尺上后视读数c和B点前视读数d。则坑内临时水准点B之高程H 按式（1.7）计算：B
图1.8 高程传递法
H =H +a-（b-c）-d （1.7）BA
式中b-c为通过钢尺传递的高差，如高程传递的精度要求较高时，对b-c之值应进行尺长改正及温度改正。例1.4是由地面向低处引测高程点的情况，当需要由地面向高处传递高程时，也可以采用同样方法进行。
2.全站仪三角高程测量法传递高程
高程传递也可采用全站仪三角高程测量法进行，如图1.9所示。
欲将BM 的高程H 引到位于基坑内的B点上，首先将全站仪安AA置在基坑顶上稳固的地方，将棱镜置于BM 上，利用全站仪瞄准棱A镜中心，按高差测量功能键，测得仪器中心与棱镜中心的高差为h ；A再将棱镜杆高度不变的棱镜置于基坑内的B点上，再次按高差测量功能键，测得仪器中心与棱镜中心的高差为h ，则B点高程H =H -BBAh +h 。AB
图1.9 高程传递法
职业贴士
全站仪进行高程测量过程中，直接按高差测量功能键，测得的高差有正有负，记录的时候一定不能漏掉“-”。
技能训练 3
根据给定的水准点BM 的高程H 及两个待测设点1、2的高程，00进行1、2两个点的高程测设。
一、实训目的
掌握高程测设的基本方法。
二、实训安排（1）时数：课内2学时，每组4～5人。（2）仪器：DS 水准仪、水准尺、木桩、小铁钉、记录本、测3伞。（3）场地：长约80m。
三、实训方法与步骤（1）在BM 点上立尺，读取后视读数a，根据BM 点的已知高00程H ，计算视线高程H 、H 。012（2）根据1、2点的设计高程H ，计算1、2点上的标尺应有的读i数b ，计算数据填入实训报告表内。i（3）依此在1、2点处立尺，使尺上的读数等于b ，然后将词的i底边位置用红漆线沿尺底在木桩上标注画线，即为该两点的设计高程。
四、实训报告
实训名称：高程测设
实训日期： 专业： 班级： 姓名：
实训记录
高程测设记录1.5测设点的平面位置1.5.1 直角坐标法
1.单点平面位置测设
当建筑场地的施工控制网为方格网或轴线网形式时，采用直角坐标法放线最为方便。如图1.10所示，G 、G 、G 、G 为方格网1234点，现在要在地面上测出一点A。为此，沿G —G 边量取G A′，232使G A′等于A与G 横坐标之差Δx，然后在A′设置经纬仪测设G —
222G 边的垂线，在垂线上量取A′A，使A′A等于A与G 纵坐标之差Δy，32则A点即为要求的放样点位置。
从上述可见，用直角坐标法测定一已知点的位置时，只需按其坐标差数量取距离和测设直角，用加减法计算即可，工作方便，并便于检查，测量精度亦较高。
2.平面图形放样
平面图形的放样即是采用多次单点放样（见图1.11）。
图1.10 直角坐标法放样单点的平面位置
图1.11 直角坐标法放样单点的平面位置【例1.5】 如图1.11所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为坐标方格网点，已知Ⅰ（600，500），Ⅲ（700，600），abcd为需要放样的建筑平面位置，a（620，530），b（650，580）。试求算该建筑放样方法和步骤。【解】 建筑物长度=y -y =580-530=50.00（m）ca
建筑物宽度=x -x =650-620=30.00（m）ca
Ⅰ点与a点的纵横坐标之差计算：
Δx =x -x =620-600=20.00（m）ⅠaaΙ
Δy =y -y =530-500=30.00（m）ⅠaaΙ（1）在Ⅰ安置经纬仪，在Ⅰ—Ⅳ连线上依次放出M、N点，使ⅠM距离=Δy ，MN=建筑物长度50m。Ⅰa（2）在M点安置经纬仪，垂直Ⅰ—Ⅳ的方向内依次放出a，b点，使Ma=Δx ，ab=建筑物宽度30m。Ⅰa（3）在N点安置经纬仪，垂直Ⅰ—Ⅳ的方向内依次放出c，d点，使Nc=Δx ，cd=建筑物宽度30m。Ⅰa（4）检查建筑物四角是否等于90°，各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以内。1.5.2 极坐标法
极坐标法适用于测设点靠近控制点，便于量距的地方。用极坐标法测定一点的平面位置时，是在一个控制点上进行，但该点必须与另一控制点通视。根据测定点与控制点的坐标，计算出它们之间的夹角（极角β）与距离（极距S），按β与S之值即可将给定的点位定出。如图1.12所示，M、N为控制点，即已知M、N之坐标和MN边的坐标方位角α 。现在要求根据控制点M测定点P。首先进行内业计算，按MN坐标反算方法，求出M到P的坐标方位角α 和距离S。MP
图1.12 直角坐标法放样单点的平面位置
计算公式如下：
在实地测定P点的步骤：将经纬仪安置于M点上，以MN为起始边，测设极角β，定出MP之方向，然后在MP上量取S，即得所求点P。
当不计控制点M的误差，用极坐标法计算P点位中误差m 时，P可按式（1.9）进行计算：
式中 m ——测设β角度的中误差；β
S——控制点至测定点的距离；
m ——测定距离S的中误差。S
ρ=206265″，即一个弧度的角，以秒计。【例1.6】 如图1.12所示，已知控制点M、N的坐标值和MN边的坐标方位角为：x =348.758，y =433.570；α =103°48′48″。待测MMMN点P的坐标为：x =370.000，y =458.000。计算α P及β、S之值。PPM1.5.3 角度前方交会法
角度前方交会法，适用于不便于量距或测设点远离控制点的地方。对于一般小型建筑物或管线的定位，亦可采用此法。
如图1.13所示，用前方交会法测定点P时，先要根据P点的坐标与控制点M、N的坐标，按坐标反算法求出控制点至测定点的坐标方位角α 、α ，然后求出夹角β及γ。MPNP
实地测设P点的步骤：在控制点M、N设站，分别测设β及γ两角，方向线MP和NP的交点即为所求的P点。
当不计控制点本身的误差，测设点P的精度可按式（1.10）计算：
式中 m ——P点位置的测定中误差；P
β、γ——交会角；
m——测设β、γ的测角中误差；
S 、S ——交会边的长度。MPNP【例1.7】 如图1.13所示，已知控制点M、N的坐标值和MN边的坐标方位角为：x =348.758，y =433.570；x =333.238，y MMNM=496.69；α =103°48′48″。待测点P的坐标为：x =370.000，y MNPP=458.000。设测定β、γ的测角中误差m=10″。计算β、γ和点P的中误差MP。
图1.13 角度前方交会法
同理，求得
γ=29°43′23″，S =53.370（m）NP
将测角β、γ的中误差m=10″代入公式：1.5.4 距离交会法
从控制点至测设点的距离，若不超过测距尺的长度时，可用距离交会法来测定。如图1.14所示，A、B为控制点，P为待测点。为了在实地测定点P，应先坐标反算法计算出a、b的长度。测设时分别以A、B为中心，a、b为半径，在场地上作弧线，两弧的交点即为P。
使用距离交会法来测定点位，直接使用钢尺量距便可测出需求点的点位，不需使用其他任何测量仪器，操作简单、方便，但精度较低，只适用于一般的粗略放样。
图1.14 距离交会法1.5.5 全站仪坐标法放样测定点的平面位置
利用全站仪进行点的平面位置放样，如图1.15所示。已知地面上A、B两点的位置及坐标值，欲定出已给定坐标值的C点的平面位置，其操作过程如下：
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]